用于透明面板的高性能除霜劑的制作方法

專利名稱：用于透明面板的高性能除霜劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及提供在特定范圍內的性能的傳導性加熱器格柵設計，從而使得它易于在除霜塑料和玻璃面板或窗戶上使用。
發明的簡要背景技術塑料材料，例如聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)目前用于制造許多機動車部件和組件，例如B-支柱、頭燈和遮陽篷頂。機動車后窗(逆光(backlight))體系代表這些塑料材料的新興有用，這是由于在定型/設計領域內許多得到證明的優點、重量節約和/可靠度導致的。更具體地說，塑料材料常常提供機動車制造商通過將功能組件集成到模塑的塑料體系內，降低后窗組件復雜度，和通過增加總體設計與形狀的復雜度，區別其車輛與競爭者車輛的能力。使用輕質的后部提升式閘門模件可有助于車輛較低的重心(較好的車輛處理性和安全度)以及改進的燃料經濟性。最后，當牽涉翻車事件時，在具有塑料窗戶的車輛內乘客或者旅客保留的較大傾向，進一步證明了提高的安全度。
盡管存在與提供塑料窗戶有關的許多優點，但這些塑料材料不是沒有限制，這些限制代表在大規模商業利用之前必需要解決的技術障礙。涉及材料性能的局限包括塑料長期暴露于升高的溫度下的穩定性和塑料導熱的有限能力。為了用作后窗或者車輛上的逆光，塑料材料必需與除霜劑或者除霜體系相容。關于這一點，塑料逆光必需滿足為后玻璃窗的除霜而建立的性能標準。
當考慮導熱時，玻璃和塑料之間的材料性能差別時相當明顯的。玻璃的導熱率(Tc＝22.39cal/cm-s-℃)比典型的塑料所顯示的大約4-5倍(例如對于聚碳酸酯來說，Tc＝4.78cal/cm-s-℃)。因此，為在玻璃窗上有效地工作而設計的加熱器格柵或者除霜劑可能不一定在塑料窗的除霜方面有效。塑料的導熱率低可限制熱量從加熱器格柵線越過塑料窗表面耗散。因此，在類似的功率輸出下，在玻璃窗上的加熱器格柵可除去窗戶整個視野范圍內的霜，而在塑料窗上的相同的加熱器格柵可能僅僅除去與加熱器格柵線靠近的一部分視野范圍。
必需克服的玻璃與塑料的第二個差別涉及通過印刷的加熱器格柵所顯示的導電率。通過相對高軟化溫度(例如，T軟化＞＞1000℃)證明的玻璃的熱穩定性便于金屬糊劑的燒結，在玻璃窗表面上得到基本上無機的釉料(grit)或者金屬線材。玻璃的軟化溫度顯著大于塑料樹脂顯示的玻璃化轉變溫度(例如聚碳酸酯Tg＝145℃)。因此，對于塑料窗來說，不可能燒結金屬糊劑，相反必需在低于塑料樹脂Tg的溫度下固化。
金屬糊劑典型地由分散在聚合物樹脂內的金屬顆粒組成，其中所述金屬顆粒將粘結到它將施加于其上的塑料表面上。金屬糊劑的固化提供傳導性聚合物基體，所述傳導性聚合物基體由分散在整個導電聚合物內的空間上致密的金屬顆粒組成。與在玻璃基底上燒結的尺寸類似的加熱器格柵線相比，在分散的傳導顆粒之間存在介電層(例如聚合物)導致傳導率下降或者因固化的加熱器格柵線而顯示的阻值增加。印刷在玻璃上的加熱器格柵和印刷在塑料窗上的加熱器格柵的傳導率差別本身表明與玻璃窗相比，塑料窗顯示出差的除霜特征。
因此，工業上仍需要設計以在玻璃窗上進行除霜的方式類似的方式，有效地除去塑料窗上霜的加熱器格柵。此外，工業上仍需要設計加熱器格柵，所述加熱器格柵以在玻璃窗上的印刷的加熱器格柵所顯示的相類似的方式，允許印刷的金屬糊劑作為在塑料窗上的除霜劑起作用。
發明簡述本發明提供用于塑料面板或者窗戶的加熱器格柵設計，其仿效在玻璃面板上常規的加熱器格柵的性能能除去大于或等于75％視野范圍內的霜，。本發明允許在高度可視的格柵線之間的間距大于在玻璃窗上的加熱器格柵目前使用的25-30mm的常規間距。由于在塑料面板或者窗戶上優異的性能，因此，本發明的加熱器格柵也可用于增加在玻璃面板或者窗戶上的加熱器格柵的格柵線間距。
在一個實施方案中，本發明提供窗戶組件，其包括透明的面板和與透明面板一體化形成的傳導性加熱器格柵。該傳導性加熱器格柵具有第一組格柵線和第二組格柵線，其中第一組格柵線和第二組格柵線的每一根的相對端連接到第一和第二母線(busbar)上。第二組格柵線位于第一組兩根相鄰的格柵線之間。另外，第二組內格柵線本身的寬度小于第一組格柵線內的格柵線的寬度。
在另一實施方案中，本發明提供窗戶組件，其包括透明面板、傳導性加熱器格柵，和至少一層保護涂層。傳導性加熱器格柵與具有第一組格柵線和第二組格柵線的透明面板一體化形成，其中第二組內的格柵線的寬度小于第一組內的格柵線的寬度。保護性涂層可進一步包括層狀結構的多層保護涂層，以提高對氣候和磨耗的保護。
在考慮下述詳細說明和所附權利要求，以及參考附圖的情況下，本發明的其它目的和優點將變得顯而易見。
附圖簡述

圖1是對于借助(i)在玻璃面板上焙燒的銀糊劑和(ii)在塑料面板上固化的銀油墨形成的常規的加熱器格柵來說，除霜的視野范圍的百分數作為時間的函數的圖表。
圖2a和2b說明了從2a車輛內部和2b車輛外部觀察的在窗戶模件內布置的玻璃或塑料面板上的垂直取向的加熱器格柵。
圖3說明了從車輛內部觀察到的在窗戶模件內，在玻璃或塑料面板上的水平取向的加熱器格柵。
圖4是比較通過常規印刷的加熱器格柵、常規的薄線材加熱器格柵，和結合薄線材和厚的印刷格柵線顯示的溫度作為時間的函數的圖表。
圖5是由在其間具有各種間距水平的第一組格柵線和(在該圖的右側)結合第一組格柵線和格柵線本身的寬度較小的第二組格柵線的數個圖案組成的加熱器格柵試驗設計的示意圖。
圖6是圖5所示的那部分加熱器格柵試驗設計(它包括具有各種間距水平的第一組格柵線)來說，除霜的視野范圍的百分數作為時間的函數的圖表。還定義了“玻璃狀”性能的范圍。
圖7是圖5所示的那部分加熱器格柵試驗設計(它包括第一組格柵線和第二組格柵線的結合)來說，除霜的視野范圍的百分數作為時間的函數的圖表。
圖8說明了由各種組合的第一和第二組格柵線組成的加熱器格柵試驗設計，其中第一組和第二組格柵線均具有各種間距水平。
圖9是對于圖8所示的加熱器格柵試驗設計來說，除霜的視野范圍的百分數作為時間的函數的圖表。
發明詳述優選實施方案的下述說明在性質上僅僅是例舉，且決不打算限制本發明或其應用或用途。
發明人觀察到，使用金屬油墨在塑料面板上形成，隨后根據制造商的建議固化的常規的加熱器格柵在工業標準化除霜劑試驗中表現差，其中所述試驗為評價在玻璃窗上的加熱器格柵而建立。機動車工業的試驗方案要求在30分鐘的時間框架內75％或更大的視野區域的除霜。為了在塑料面板上形成的除霜劑實現類似于在玻璃10上形成的除霜劑的性能，加熱器格柵必需在小于約8分鐘內除去大于或等于75％視野區域內的霜。表征窗戶除霜而使用的試驗方案是本領域技術人員公知的，且由SAE(Society of Automotive Engineers)標準J953(93年4月)，以及由許多機動車制造商內部技術規格，例如Volkswagen/Audi技術規格#TL 820-45或Ford Motor Company技術規格#01.11-L-401充分地公開。表1列出了與SAE標準非常類似的11步方法。
表1

在整個試驗中格柵圖案的溫度不應當超過70℃，這通過在環境條件下施加電壓來測定(步驟a)。將窗戶置于寒冷腔室內，并允許在-18到-20℃下達成熱平衡(步驟b)。然后對于每m2的表面積來說，在平面或者水平位置內，在確定的視野范圍(待除霜的區域)內用460ml水噴灑窗戶，并使之在該溫度下平衡額外1小時(步驟c和d)。然后將窗戶置于垂直位置(步驟e)，并記錄在寒冷腔室的環境內的溫度以及風速(標準f)。在整個試驗中周期性記錄寒冷腔室的溫度和在該腔室內的風速。當引入鼓風機模件時，在寒冷腔室內的最大風速確定為440ft/min。為了確立可接受的除霜劑性能，優選這一風速水平，這是由于當在車輛內安裝時逆光的表面可能遇到的潛在的風驟冷所致。
然后通過施加步驟a中確定的電壓到加熱器格柵上，從而打開除霜器(步驟g)。在時間0處(步驟h)和在整個試驗(步驟i)中測量施加到加熱器格柵上的電壓和電流以及通過加熱器格柵確立的溫度。每三分鐘和在最初熔融或者除霜“分解”(步驟i)時拍攝視野區域的圖像。或者在完成100％的視野區域的除霜或者在過去40分鐘之后，終止試驗(步驟j)。以全部視野區域的百分數形式定量測定在試驗過程中作為時間的函數被除霜的視野區域的數量(步驟k)。為了加熱器格柵滿足標準工業除霜要求，它必需能在30分鐘的時間框架內除去75％確定的視野區域內的霜。為了加熱器格柵模擬在玻璃窗上的常規加熱器格柵，大于75％確定視野區域必需在小于或等于8分鐘內被除霜。
以上確定了在隨后的實施例中使用的試驗工序以供比較由各種加熱器格柵和除霜器設計所顯示的性能。還通過這一工序確立除霜的工業標準性能標準和滿足或超過常規除霜器能力的加熱器格柵所需的性能水平。
如圖1所示設計常規的加熱器格柵11。這一簡單的設計由六根平行的寬度為1mm和長度為229mm的格柵線13組成。所有格柵線13彼此隔開25mm，在第一或第二母線14處開始和終止。每一母線14寬6mm。制造兩個相同的加熱器格柵11，一個格柵在玻璃面板12上，另一個格柵在聚碳酸酯面板12上。印刷在玻璃面板上的銀糊劑是在機動車工業中所使用的常規的銀釉料材料。將這一傳導性材料篩網印刷到玻璃面板12上，隨后在1100℃下燒結3.5分鐘，于是在玻璃表面上留下銀釉料材料。將含有有機粘合劑的銀油墨(#11809 2k Silver，CreativeMaterials，Tyngsboro MA)篩網印刷到聚碳酸酯基底12(聚碳酸酯，Makrolon A12647，Bayer AG，Leverkusen，德國)上，隨后在100℃下固化30分鐘。通過使用輪廓儀(profilometry)，發現在每一除霜器上的所得格柵線和母線的厚度數量級為10-14微米。在聚碳酸酯面板上的加熱器格柵最終施加到聚硅氧烷硬質涂層體系(SHP401/AS4000，GE Silicones，Waterford，NY)上，以提供對氣候和磨耗的保護。根據表1中所述的工序，測試兩個除霜器的每一個和所施加的最大風速。
發現在分別于玻璃和聚碳酸酯上沉積的加熱器格柵內，需要施加6.24伏特和14.45伏特以確立熱平衡，當在環境空氣溫度(23℃)下測試時，所述熱平衡略微小于最大極限70℃。觀察到在玻璃上的加熱器格柵11在小于8分鐘內，在-20℃下(空氣溫度)除去視野區域內75％的霜，和在約8分鐘內除去大于95％的視野區域內的霜，正如圖1的曲線(i)所示。觀察到在試驗條件下，這一除霜器所顯示的最大溫度的數量級為15.5℃。
相比之下，觀察到在于聚碳酸酯上沉積的除霜劑11在8分鐘內，在-20℃下(空氣溫度)除去視野區域內21％的霜，而在30分鐘內除去小于30％視野區域內的霜，正如圖1的曲線(ii)所示。觀察到在試驗條件下，這一除霜器所顯示的最大溫度測量結果的數量級為-8.0℃。
這一實施例證明典型地與玻璃窗一起使用的傳導性材料和常規的加熱器格柵設計對于與塑料窗，例如聚碳酸酯一起使用來說是不可接受的。如圖1所示，固化的銀油墨除去聚碳酸酯面板上霜的能力在相同條件下顯著低于燒結的銀釉料除去玻璃面板上霜的能力。為了模擬在玻璃上形成的類似加熱器格柵設計，在塑料面板上形成的除霜劑的性能目標確立為在小于約8分鐘內使視野區域的至少75％清澈。
根據上述可以看出，當加熱器格柵在塑料面板或窗戶上一體化成形時，為玻璃面板或窗戶而設計的常規的加熱器格柵，在相同的性能標準下沒有合適地起作用。兩種面板或窗戶以及影響性能的有關的除霜器體系的主要物理差別是，(1)與玻璃相比，塑料的導熱率(Tc)低，和(2)與在相對低溫(例如，低于塑料的玻璃化轉變溫度Tg)下固化的塑料上的銀糊劑相比，在高溫下燒結的玻璃上的銀糊劑的導電率較高。已知玻璃的導熱率為22.39car/cm-sec-℃，而塑料所顯示的導熱率低得多(例如，聚碳酸酯的Tc＝4.78car/cm-sec-℃)。另外，玻璃的軟化溫度(例如，T軟化＞＞1000℃)顯著高于塑料所顯示的玻璃化轉變溫度(例如聚碳酸酯的Tg＝145℃)。
發明人觀察到與在塑料窗上一體化成形的類似除霜劑相比，在玻璃窗上一體化成形的常規除霜劑在玻璃的全部表面上顯示出更均勻的表面溫度。使用熱老化設備(ThermaCAM S40，FLIR Systems Inc.，Boston，MA)，檢驗在每一加熱器格柵線上的熱分布，以及每一格柵線之間的間距。發現在玻璃上的除霜劑的最大格柵線溫度達到約30℃，而在聚碳酸酯上的除霜劑的格柵線的溫度達到約44℃。發現格柵線溫度和玻璃基底的表面溫度之間的差值為約2-3℃。發現格柵線溫度和聚碳酸酯基底的表面溫度之間的差值為約10-15℃。由于與玻璃有關的導熱率高，因此在格柵線與玻璃表面之間出現小的溫差。類似地，由于與聚碳酸酯有關的導熱率差或低，因此在格柵線與聚碳酸酯表面之間出現大的溫差。
通過在3mm和1mm的聚碳酸酯片材之間包封加熱器格柵，從而制備薄的線材除霜器。加熱器格柵由彼此隔開約450mm布置的兩根母線組成，且這兩根母線顯示出約400mm的長度和約12mm的寬度。連接每一母線的是隔開約3-4mm的一系列的薄的線材。每一薄的線材的直徑為0.01-0.07mm和長度為450mm。這一加熱器格柵代表數種可商購的玻璃逆光所使用的常規薄的線材設計。根據以上所述的11步工序測試薄的線材加熱器格柵的除霜能力2次。第一次試驗使用1mm一側的窗戶作為外表面，而第二次試驗使用3mm厚一側的窗戶作為外表面。當加熱器格柵離聚碳酸酯片材的外表面1mm時(這模擬當除霜器靠近窗戶表面上的情況)進行除霜試驗。當加熱器格柵離聚碳酸酯片材的外表面3mm時(這模擬當除霜器在車輛內表面上或者其附近時的情況)進行除霜試驗。發現僅僅當加熱器格柵靠近窗戶的外表面，并進行試驗方案的數種改性時，加熱器格柵才能在小于30分鐘內除去聚碳酸酯表面上的霜。基本上，必需施加總計19伏特到加熱器格柵上，且在試驗過程中不可能施加風速。當根據工業標準除霜方案測試時，由薄的線材組成的加熱器格柵(正如目前在玻璃上發現的常規地用于某些加熱器格柵的一樣)沒有有效地充當在塑料窗上的加熱器格柵。
本發明提供加熱器格柵設計，其中在常規的工業標準化試驗條件下，它允許塑料面板或者窗戶在對于玻璃面板或窗戶所使用的條件內能除霜。另外，本發明的優選的加熱器格柵設計表明能模擬在玻璃10上的加熱器格柵的性能，亦即在小于約8分鐘內除去視野區域內至少75％的霜。由于在塑料面板或窗戶上的優異性能，因此包封的加熱器格柵也可用于增加在玻璃面板或窗戶上的加熱器格柵的格柵線間距。
發明人預料不到地發現，在塑料面板或窗戶16上的加熱器格柵15(其具有兩組格柵線的組合，其中第一組20具有線寬(W1)和格柵線35的第二組具有較小的線寬(W2)，且每一根線的每一端連接到第一25和第二30母線上)顯示出明顯的性能改進。第二組的一根或更多根線35位于第一組的相鄰線20之間。取決于面板16的尺寸，加熱器格柵15可含有任何數量(n)的第一組內的格柵線20和第二組35內的相應數值(n、n+1、n+2、n+3等等)。
圖2a和2b示出了加熱器格柵15的一個實例。在這一特定的實施例中，格柵線的第一組20和第二組35在玻璃模件45內垂直于玻璃或塑料面板16的寬度取向，或者當窗戶模件45安裝在車輛內時，相對于地面垂直取向。每一格柵線20、35與第一25和第二30母線之間連接，其中每一母線制造至少一個正或負的電連接，以便完成電路。所示的實施例總計包括在第一組內8根格柵線20和在第二組內14根格柵線35。位于第一組的相鄰格柵線20之間的第二組中的格柵線35的數量為2。
圖3示出了根據本發明原理的加熱器格柵15的第二個實例。在這一特定的實施例中，第一和第二組格柵線20、35在窗戶模件45內平行于玻璃或塑料面板16的寬度取向，或者當窗戶模件45安裝在車輛內時，相對于地面水平取向。所示的實施例包括在第一組內9根格柵線20和在第二組內24根格柵線35。位于第一組的相鄰格柵線35之間的第二組中的格柵線35的數量為3。
可通過比較覆蓋塑料面板的相同表面區域的三個加熱器格柵的性能，從而證明本發明的加熱器格柵的提高的性能。三個加熱器格柵包括含有隔開25.4mm的6根平行線(1mm寬)的常規印刷的加熱器格柵；含有薄的平行線材或長絲(隔開4.0mm，直徑0.01-0.07mm)的常規加熱器格柵；和結合印刷的格柵與薄的線材格柵的加熱器格柵。組合加熱器格柵包括隔開25.4mm的6根格柵線20(1mm寬)。第二組格柵線35包括在每一相鄰的格柵線20之間分開約4.0mm均勻地隔開的5根薄的線材(直徑0.01-0.07mm)。印刷和薄的線材加熱器格柵二者代表常規的加熱器格柵設計，而組合的加熱器格柵是代表本發明一個方面的加熱器格柵設計的一個實例。
一旦在相同的試驗條件下施加電壓到每一加熱器格柵上，則發現與印刷的加熱器格柵或者薄的線材加熱器格柵相比，組合的加熱器格柵以較快的速度增加聚碳酸酯表面的溫度并達到較高的平衡溫度，正如圖4所示。組合的加熱器格柵在2分鐘內增加聚碳酸酯的表面溫度從-18℃到約5℃，且在14分鐘之后在15℃下建立平衡。相比之下，印刷的加熱器格柵和細線材加熱器格柵在2分鐘內分別僅僅增加聚碳酸酯的表面溫度到約-4℃和-2℃，且在14分鐘之后在約4℃和-1℃下建立平衡溫度。這一實例證明與常規的加熱器格柵設計相比，為包括具有寬度(W1)的第一組格柵和具有較小寬度(W2)的第二組格柵而設計的組合的加熱器格柵顯示出性能的顯著改進。
發明人已發現，在第一組內的格柵線20之間的距離(D1)與第二組內的格柵線35之間的距離(D2)可以變化。設計圖5所示的加熱器格柵試驗圖案17，以評價對于加熱器格柵來說根據工業標準除霜試驗方案使塑料窗16除霜和模擬在玻璃窗上加熱器格柵的除霜能力所需的格柵線之間的最小間距。每一格柵線20顯示出1.0mm的寬度、200mm的長度和15微米的高度。每一格柵線35的寬度為約0.225mm，長度為200mm和高度為15微米。每一母線25、30的寬度為25mm和長度為439mm以及厚度或者高度為15微米。
使用銀油墨(31-3A，Methode Engineering)，將加熱器格柵試驗圖案17篩網印刷到聚碳酸酯面板(Lexan，GE Plastics，Pittsfield，MA)上，并在125℃下固化60分鐘。將兩個(+)電連接到一個母線25上，且兩個(-)電連接到第二個母線30上。然后根據表1所述的工序測試加熱器格柵。
發明人已發現，對于加熱器格柵來說，為了以模擬在玻璃面板上常規加熱器格柵性能的方式在塑料面板16(即聚碳酸酯)上進行測試，優選間距小于或等于22mm的格柵線20。發現具有隔開22mm的單一的一組格柵線20的加熱器格柵能在小于或等于8分鐘內除去大于或等于約75％格柵線之間的區域(即視野)內的霜，如圖6所示。若進一步降低線間距(例如＜22mm)，則發現加熱器格柵能在較少的時間內除去視野內的霜。若線間距大于約22mm，則發現加熱器格柵不能在8分鐘的時間框架內除去視野內的霜，而8分鐘的時間框架內除霜是為描述代表在玻璃窗或面板上常規的除霜劑性能而采用的。
發明人進一步發現，包含具有寬度W1的第一組格柵線20和具有寬度W2的第二組格柵線35的組合的加熱器格柵15設計能比包含僅僅一組格柵線的加熱器格柵快速得多地除去大于或等于75％視野內的霜。發現具有隔開25mm的第一組格柵線20和在第一組格柵線之間布置的第二組格柵線35的加熱器格柵在小于或等于8分鐘內除去大于75％視野內的霜，正如圖7所示。在這一實例中，在第二組內的格柵線的數量范圍為1-3。相比之下，發現以上提及的僅僅由隔開25mm的單一的一組格柵線20組成的加熱器格柵要求顯著較大量的時間除去相同區域內的霜。
上述實例證明，對于在塑料面板上的加熱器格柵來說，小于或等于22mm的線間距是滿足在玻璃面板上的常規加熱器格柵性能所列出的除霜標準所需的。這一實例進一步證明，與僅僅由單一的一組格柵線組成的常規加熱器格柵設計相比，由具有寬度為W1的第一組格柵線20和具有寬度為W2的第二組格柵線35組成的加熱器格柵設計具有預料不到的優異性能。
進一步如下所述，發明人已發現，在第一組內的格柵線20的寬度和在第二組內的格柵線35的寬度可以變化，條件是寬度之比(W2/W1)小于或等于約0.5。在這一范圍以外的W2/W1之比可導致或者美學上令人不悅或者不滿足無阻視野的工業標準要求的加熱器格柵設計。優選第一組內的格柵線20的寬度(W1)小于或等于約2.0mm和第二組內的格柵線35的寬度(W2)小于或等于約0.3mm。在這一優選的情況下，W2/W1之比等于或小于約0.2。在第一組內，以及第二組內的格柵線的厚度也可在格柵線的長度上顯示出厚度的變化，以便在一部分格柵線上確立較大的電阻。為了滿足對于逆光來說的聯邦和工業標準，至少70％的無阻視野是必需的。對于含本發明的加熱器格柵的窗戶或者面板來說，這可以實現，條件是在第二組內的每一格柵線35之間(或者第一組的相鄰格柵線)的無阻視野(A2)與在第一組內的格柵線20之間的無阻視野(A1)之比(A2/A1)大于或等于0.7。發明人已發現可在沒有犧牲性能的情況下獲得美學上可接受的加熱器格柵設計，且優選A2/A1之比大于或等于0.8，特別優選A2/A1之比大于或等于0.9。
加熱器格柵的總阻值(R總)是窗戶組件45用除霜劑設計的重要參數。加熱器格柵的總阻值依賴于每一單獨的格柵線所顯示的阻值。使用方程式1所示的Kirchoff定律，測定在加熱器格柵設計中所有格柵線的總阻值，其中R1和R2代表格柵線的阻值，且n1和n2分別代表格柵線20和第二組內的格柵線35的數量。對于每一格柵線組來說，在第一組和第二組內的格柵線20、35的線寬差引起對加熱器格柵總阻值的不同的總體影響。為了在采用12伏特電池的電壓下，加熱器格柵通過工業標準除霜試驗，由第一組和第二組格柵線20、35組成的加熱器格柵的總阻值(R總)優選大于約0.2歐姆且小于約2歐姆。對于具有優選范圍內的總阻值的加熱器格柵來說，所得功率輸出值介于20-1000W/m2，其中對于塑料面板或窗戶來說特別優選300-800W/m2。在這一優選阻值范圍以外的加熱器格柵可或者要求過大的電壓或電流，以便有效地加熱格柵線和除去窗戶的霜，或者完全不能生成除去窗戶上的霜所需的熱量數量級。
等式1第一組內的格柵線20的電阻(R1)和第二組內的格柵線35的電阻(R2)可利用傳導材料的線長(L)、寬度(W)、高度(H)和電阻率(Q)來描述。在方程式2中更詳細地描述了這一關系，其中所述方程式2著重于第二組內的格柵線35的電阻(R2)與第一組內的格柵線20的電阻(R1)之比。傳導材料的電阻率(Q)可表示為或者薄膜(表面)電阻率或者體積(本體)電阻率。薄膜電阻率是作為具有恒定厚度(例如25.4微米或者1mil)的薄膜印刷的導電體的固有性能。薄膜電阻率通常定義為對于在傳導的印刷表面上流過的電流來說，單位長度的壓降與單位寬度的表面電流之比。事實上，表面電阻率代表正方形的兩個相對側之間的電阻。由于表面電阻率的測量與正方形的尺寸無關，因此通常用歐姆/sq(Ω/sq)表示，其中square是無量綱單位。
R2R1=Q2×L2×H1×W1Q1×L1×H2×W2]]>等式2導電體的本體或體積比電阻不同于前面所述的表面或者表面電阻率。對于傳導材料來說，體積電阻率定義為單位厚度上的壓降與單位面積上流過該材料的電流大小之比。體積電阻率(用歐姆-cm(Ω-cm)來表達)提供材料如何通過該材料本體容易地傳導電的指示。可通過用體積電阻率除以導體的厚度，從而估計體積電阻率轉化成表面電阻率的數值。
可制造本發明的除霜劑15，其中第二組內的格柵線35的體積電阻率(Q2)小于、等于或者大于第一組內的格柵線20的表面或者體積電阻率。發明人已發現，第二組內的格柵線35的或者表面或體積電阻率(Q2)優選等于或者小于第一組內的格柵線20的表面或者體積電阻率(Q1)。在第一組和第二組二者內的格柵線20、35可以分別具有小于或等于約0.1歐姆/sq或者約0.0001Ω-cm的任何表面或者體積電阻率。
當Q1＞Q2時，第二組格柵線35的電阻(R2)與第一組格柵線20的電阻(R1)的優選比值小于約1。當Q1＝Q2時，第二組格柵線35的電阻(R2)與第一組格柵線20的電阻(R1)的優選比值小于約15。當第一組內的格柵線20和第二組內的格柵線35或者由相同材料組成，或者第二組內的格柵線35由比第一組內的格柵線的導電率高的材料組成時，出現這些優選的情況。當在第一組內的格柵線20的形成中使用印刷的金屬糊劑和在第二組內的格柵線35的形成中使用薄的金屬線材時，觀察到這一情況(Q1＞Q2)的實例。
可由任何傳導材料或者元件，其中包括本領域技術人員已知的傳導糊劑、油墨、油漆或者膜，以及任何傳導線材或者長絲，形成在第一組或者第二組內的格柵線20、35。若傳導元件是線材或長絲，則該線材優選由金屬或合金組成，例如，但不限于鉬-鎢、銅、不銹鋼、銀、鎳、鎂或鋁，以及類似物的混合物與合金。若傳導元件是糊劑、油墨或者油漆，則優選它們包括分散在聚合物基體內的傳導顆粒、薄片或者粉末。這一聚合物基體優選是環氧樹脂、聚酯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂或者類似物的混合物與共聚物。若傳導元件是膜，則優選它們包括無機元素，尤其例如銦、錫或鋅。除了無機元素以外，傳導膜還可包括一些有機元素，尤其例如氧或者碳。傳導膜的一些實例包括銀、銦、氧化錫和摻雜的氧化鋅。
以糊劑、油墨或尤其形式存在的傳導顆粒、薄片或粉末可以由金屬組成，其中包括，但不限于，銀、銅、鋅、鋁、鎂、鎳、錫或類似物的混合物與合金，以及任何金屬化合物，例如金屬二硫屬化物。這些傳導顆粒、薄片或粉末也可以是本領域已知的任何傳導有機材料，例如聚苯胺、無定形碳和碳-石墨。盡管任何顆粒、薄片或粉末的粒度可以變化，但優選直徑小于約40微米，其中特別優選直徑小于約1微米。任何溶劑(它充當傳導糊劑、油墨或油漆內的載體介質)可以是提供有機樹脂溶解度的任何有機載體的混合物。金屬糊劑、油墨或油漆的實例包括銀-填充的組合物，其商購于DuPont ElectronicMaterials，Research Triangle Park，NC(5000 Membrane Switch，5029Conductor Composition，5021 Silver Conductor，和5096 SilverConductor)、Acheson Colloids、Port Huron、MI(PF-007和Electrodag SP-405)、Methode Engineering，Chicago，IL(31-1ASilver Composition，31-3A Silver Composition)、CreativeMaterials Inc.，Tyngsboro，MA(118-029 2k Silver)和AdvancedConductive Materials，Atascadero，CA(PTF-12)，其中優選5000Membrane Switch(DuPont)、31-3A Silver Composition(Methode)和118-029 2k Silver(Creative Materials)，這是因為它們與聚硅氧烷硬質涂層(SHP401/AS4000 GE Silicones，Waterford，NY)相容。
加熱器格柵在其上一體化形成的窗戶基質可以是由熱塑性聚合物樹脂、玻璃氧化物或者其混合物或結合物組成的任何透明面板16。適合于在本發明中使用的熱塑性樹脂包括，但不限于，聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚酯樹脂和聚砜樹脂，以及它們的共聚物和混合物。適合于在本發明中使用的玻璃氧化物的實例包括任何類型的玻璃，例如SiO2、鈉鈣玻璃、硅鋁酸鹽、B2O3-P2O5、FE1-xBx、Na2O-SiO2、PbO3-SiO2、SiO2-B2O3和SiO2-P2O5。可通過使用本領域技術人員已知的任何技術，例如模塑、熱成形或者擠出，將透明面板形成為窗戶。
可通過使用本領域技術人員已知的將加熱器格柵置于基質上的任何方法，將第一組的格柵線20和第二組的格柵線35與透明表面一體化成形。例如，可通過使用篩網印刷技術、噴墨頭、微量噴灑(micro-spray)涂敷器和高壓粘合劑涂敷器，其中包括，但不限于涌流(streaming)(例如，PrecisionFlo、Graco Inc.Minneapolis，MN)技術、射流技術、drip&drag體系、flow-through-felt，以及人工和自動化流動分配頭，從而將由傳導糊劑、油墨或油漆組成的格柵線施加到基質上。可通過諸如縫合到基質表面內或者用層壓粘合劑粘合到表面上的技術，從而施加金屬線材或者長絲。可通過許多技術，尤其例如物理沉積、化學氣相沉積、濺射、反應性濺射和等離子體增強的化學氣相沉積，從而沉積傳導膜。可通過任何已知的熱反應、催化反應或輻射(例如UV或e-束)固化機理，使傳導糊劑、油墨或油漆與基質一體化固化。
第一組和第二組的格柵線20、35的設計可以是曲線、直線或者之字形，以及尤其正弦曲線。格柵線20、35可以彼此平行或者略微傾斜、逐漸變細或者彎曲，這取決于窗戶的尺寸和幾何形狀。加熱器格柵20、35可以或者與窗戶的寬度平行(例如水平)或者與窗戶的寬度垂直(例如直角)地置于面板或者窗戶16上。取決于窗戶的尺寸，加熱器格柵15可含有大于兩個母線25、30，以便降低在第一組和第二組這兩組內的格柵線20、35的長度。格柵線20、35可以置于窗戶16的內表面上，窗戶16的外表面上，或者靠近窗戶16的外部或者內部表面上。
一體化地置于窗戶16的內表面上的加熱器格柵15可以與窗戶16的表面直接接觸或者與作為裝飾性漸變圖像(fade-out)施加到窗戶16的表面上的油墨或者陶瓷釉料接觸地布置，以遮蓋在車輛主體的組裝和內部裝潢過程中遇到的缺陷或者公差(tolerance difference)，并在視覺上遮蓋在加熱器格柵15的設計中所使用的母線25、30的存在。類似地，一體化地置于窗戶16的外表面上的加熱器格柵可以與窗戶16的表面接觸。在這一情況下，裝飾油墨或者陶瓷釉料可置于母線25、30的頂部，以便遮蓋在車輛主體的制造和內部裝潢中的缺陷或者公差。可隨后用涂層或者涂布層覆蓋在窗戶16的內部或者外部上的加熱器格柵15，其目的是保護因環境條件(例如氣候、UV光等)或者磨蝕介質(例如刮擦、石頭片等)導致的窗戶16劣化。或者加熱器格柵15當面向車輛內部時可以置于保護涂層之上，或者當面向車輛的內部或外部時，可以置于保護涂層之間。
保護涂層包括，但不限于，尤其聚硅氧烷硬質涂層、聚氨酯涂層、丙烯酸涂層和“玻璃狀”涂層。用“玻璃狀”面漆末道涂布的由或者丙烯酸底漆和聚硅氧烷中間層或者聚氨酯中間層組成的層狀涂層體系也可用于進一步提高加熱器格柵與透明面板的保護。保護涂層的實例包括丙烯酸底漆(SHP401，GE Silicones，Waterford，NY)和聚硅氧烷硬質涂層(AS4000，GE Silicones)的結合，以及通過等離子體加強的化學缺陷沉積(PECVD)而沉積的SiOxCyHz“玻璃狀”膜。層狀涂層體系的實例是用于塑料上釉的Exatec LLC(Wixom，Michigan)以Exatec500和Exatec900形式提供的丙烯酸/硅氧烷/“玻璃狀”涂層體系。可通過浸涂、流涂、噴涂、等離子體加強的化學缺陷沉積(PECVD)或者本領域技術人員已知的其它技術，施加保護涂層。
在保護涂層的各層之間一體化形成的加熱器格柵是優選的方法，這是因為它能在整個窗戶表面上均勻地分配熱量。本發明的一個方面包括置于保護涂層的至少一層之上的加熱器格柵，然后用至少一層額外的保護涂層末道涂布。例如，傳導性加熱器格柵可置于聚硅氧烷保護涂層(例如AS4000，GE Silicones)之上，隨后用SiOxCyHz“玻璃狀”膜末道涂布。
可通過表面處理或者氧化這一表面，從而提高在加熱器格柵和加熱器格柵施加到其上的材料表面之間的粘合。本領域的技術人員已知的用作表面處理的技術包括，但不限于，火焰離子化、電暈放電和大氣等離子體氧化。
可通過本領域技術人員已知的任何方法，其中包括，但不限于，薄膜插入模塑、模內裝飾和層壓，在窗戶16的外表面附近一體化地布置加熱器格柵15。這些方法典型地牽涉施加本發明的加熱器格柵15到透明材料的薄片或者膜，例如塑料上，或者施加到第二透明材料上。薄的塑料膜或者第二透明面板由聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚砜樹脂和聚乙烯基縮丁醛樹脂(PVB)以及它們的共聚物和混合物組成。
隨后可將透明的片材或者薄膜熱成形為窗戶16的形狀。熱成形的片材然后可置于模具內，并借助注塑暴露于塑料熔體下，結果形成塑料面板或者窗戶16。在薄膜插入模塑或者模內裝飾中，薄膜和熔融的塑料優選一體化地一起熔體粘結。薄膜和透明面板也可一起層壓或者用粘合劑粘合。加熱器格柵15置于其上的扁平的片材或者薄膜也可含有裝飾油墨圖案(例如漸變的圖像等)以及其它外加的功能。
表2中列出了具有含透明面板16、具有第一和第二母線25、30的加熱器格柵15和至少一層保護涂層的多層窗戶模件45的優選層狀結構的數個實例(a-f)。優選在將格柵15置于面板16上之前或者之后(例如，在窗戶模件45的層狀結構內的加熱器格柵15之上或者之下)，可給透明面板16增加裝飾和其它功能。當透明面板16是塑料時，表2所述的優選的層狀結構a-d代表可能的層狀結構。在其中透明面板16是玻璃的情況下，表2的產品層狀結構e和f代表優選的結構。相對于當在車輛內安裝時，表2所述的層狀結構易于在或者窗戶的外表面(a和c)上，在窗戶的外/內表面(d和f)附近，或者在窗戶的內表面(a、b、c和e)上具有加熱器格柵15。
表2a bc d

e f

給出下述具體實施例以闡述本發明，且不應當解釋為限制本發明的范圍。
實施例1制造圖8所示的加熱器格柵試驗圖案18，以評價根據工業標準除霜試驗方案，含在寬度為W1的第一組格柵線20之間不同間距和寬度為W2的不同數量的第二組格柵線35的各種加熱器格柵設計除去塑料窗戶16上的霜的能力，并模擬在玻璃窗戶上加熱器格柵除霜的能力。在這一試驗圖案中評價總計10種不同的組合。表3中提供了鑒定每一組合的所有測量結果。更具體地，這一試驗圖案評價在第一組格柵線20之間30mm(a-c)、40mm(d-f)和50mm(g-j)的距離(D1)，以及在第一組的相鄰的格柵線20之一之間在第二組格柵線35內總計1條格柵線(a)、2條格柵線(b-e，g)、3條格柵線(f和h)、4條格柵線(i)和5條格柵線(j)。第二組格柵線內的格柵線35之間的距離范圍為約8mm(j)-約17mm(g)。還比較之字形格柵線(a，b，d)和相對平行的格柵線(c，e，g)。
使用銀油墨(31-3A，Methode Engineering)，將加熱器格柵試驗圖案篩網印刷到聚碳酸酯面板16(Lexan，GEPlastics，Pittsfleld，MA)上，并在125℃下固化60分鐘。在第一組和第二組二者內的每一格柵線20、35的長度為200mm并發現厚度(例如高度)為約15微米。第一組(W1)和第二組(W2)內的格柵線20、35的寬度分別為1.0mm和200微米。將兩個(+)電連接到一個母線25上，且兩個(-)電連接到第二個母線30上。使用環氧銀填充的粘合劑(EP-600，Conductive Compounds，Londonberry，New Hampshire)，進行電連接，將線材終端粘結到母線上。兩個母線25、30的長度為439mm、寬度為25mm和厚度(高度)為約15微米。然后根據表1所述的工序測試加熱器格柵18。
表3ab c d e f ghi j

發明人進一步發現，含有寬度為W1的第一組格柵線20和寬度為W2的第二組格柵線35的加熱器格柵設計能以模擬在玻璃面板上常規加熱器格柵的性能的方式除去大于或等于75％視野內的霜。發現第一組格柵線20和第二組格柵線35的所有組合(a-j)能在小于或等于8分鐘內除去大于75％的霜，正如圖9所示。在這一實例中，在第二組內的格柵線35的數量范圍為1-5。另外，發現之字形或者曲線格柵線當用作第二組格柵線時，顯示出與由筆直的格柵線組成的第二組格柵線所觀察到的性能相類似的性能。
這一實施例證明第一組格柵線20之間的距離可以變化，且可比在玻璃窗戶上的常規的加熱器格柵所使用的距離大25-30mm。這一實施例進一步證明在第一組的相鄰格柵線20之間的第二組格柵線35的數量可以是1或更多。
這一實施例進一步證明，對于具有不同寬度，分別W1和W2的第一組格柵線20和第二組格柵線35的組合來說，不同的物理和電參數的優選范圍。特別地，這一實施例證明W2/W1之比應當小于0.5(其中小于約0.2是優選的比值)，D1/D2之比大于約2，A2/A1之比大于0.7，其中優選大于約0.8，和特別優選大于0.9。單獨的線寬W1和W2分別優選小于約2.0mm和0.3mm。單獨的距離，D1和D2優選分別大于約25mm和小于約22mm。
這一實施例進一步證明由第一組格柵線和第二組格柵線組成的多套格柵線組成的加熱器格柵的總阻值優選在約0.2歐姆到2歐姆范圍內。在這一實施例中，電阻率值Q1和Q2，對于薄膜電阻率來說，在小于或等于約0.1Ω/sq的優選范圍內，和對于體積電阻率來說為0.0001Ω-cm。此外，這一實施例證明當第一組格柵線內的格柵線的電阻率等于第二組格柵線內的格柵線的電阻率(Q1＝Q2)時，優選R1/R2之比小于約15。
實施例2-用于塑料機動車逆光的加熱器格柵設計含8個第一組和8個第二組格柵線的加熱器格柵用于機動車的逆光，正如圖3所示。第一組內的每一條格柵線和第二組的格柵線分別顯示出1.25mm的寬度(W1)和0.225mm的寬度(W2)。第二組的每一格柵線由三條格柵線組成。在第一組內的格柵線(L1)和第二組的格柵線(L2)的長度均為約616mm。所有格柵線相對彼此平行，且在第一組內的格柵線的距離(D1)為約50mm和在第二組內的格柵線之間的距離(D2)為約12.5mm。第一組(R1)和第二組(R2)內的格柵線的電阻分別為12.5歐姆和69.5歐姆。測定比值(W2/W1)、(D1/D2)、(R2/R1)和(A2/A1)分別為0.18、4.0、5.56和0.956。
使用銀油墨(31-3A，Methode Engineering)，將加熱器格柵試驗圖案篩網印刷到聚碳酸酯窗戶(Lexan，GE Plastics，Pittsfield，MA)上，并在125℃下固化60分鐘。將加熱器格柵置于聚碳酸酯窗戶上，以便當窗戶安裝在車輛內時，所有組格柵線平行于窗戶的寬度或者相對于地面水平。發現在第一組和第二組內的每一格柵線的厚度(例如高度)為約12.5微米。兩個母線連接第一組和第二組內的每一格柵線的一端。兩個母線的長度為400mm、寬度為25mm和厚度(高度)為約25微米。格柵線中第一組(Q1)和第二組(Q2)的薄膜電阻率的數量級均為0.020Ω/sq。
將加熱器格柵和塑料窗戶熱成形為使窗戶適配到機動車車身內所需的復雜曲線。在這一工藝步驟中，當與具有所需窗戶形狀的成形體接觸時，聚碳酸酯面板在真空下接受略高于該聚合物Tg的溫度。然后，根據制造商關于流涂施加工藝的說明書，用丙烯酸底漆(SHP401，GESilicones，Waterford，NY)和聚硅氧烷涂料(AS4000，GE Silicones)涂布熱成形的窗戶。最后，使用等離子體加強的化學氣相沉積，在窗戶表面上沉積“玻璃狀”層(即SiOxCyHz)，以便提高窗戶對磨蝕的抗性。然后修整塑料面板成使開口適配到機動車車身內所需的逆光或者窗戶的尺寸。
然后將兩個(+)電連接到一個母線上，且兩個(-)也電連接到第二個母線上。使用環氧銀填充的粘合劑(EP-600，Conductive Compounds，New Hampshire)，進行電連接，將線材終端粘結到母線上。然后根據表1所述的工序測試加熱器格柵。
發明人已發現，這一加熱器格柵能以模擬在玻璃窗戶上常規的加熱器格柵的性能的方式除去真實的逆光的大于75％視野內的霜。發現當施加12伏特的電壓到窗戶上時，這一加熱器格柵能在小于或等于6分鐘內除去大于75％視野內的霜。除霜器的功率輸出值測定為321W/m2(在12伏特下)，且總阻值(R總計)為0.87歐姆。
這一實施例證明含多個第一組和第二組格柵線的加熱器格柵能以在玻璃窗戶上加熱器格柵所預期的類似方式除去塑料窗戶上的霜。這一實施例進一步證明使用測定在本發明所述范圍內的物理和電參數，進行窗戶的除霜。這一實施例進一步證明制造含具有第一組和第二組格柵線的加熱器格柵的窗戶的一種可能的工藝。
本領域的技術人員根據前面的說明會意識到，可在沒有脫離下述權利要求所定義的本發明范圍的情況下，進行改性和改變。本領域的技術人員進一步會意識到在優選實施方案中所述的所有測量結果是可通過各種不同的試驗方法獲得的標準測量結果。在實施例中所述的試驗方法代表僅僅一種可獲得的方法以獲得每一個所要求的測量結果。
權利要求
1.一種窗戶組件，其包括透明面板；和與透明面板一體化形成的傳導性加熱器格柵，該加熱器格柵具有第一組格柵線和第二組格柵線，其中第一組格柵線和第二組格柵線的相對端連接到第一和第二母線上；第二組格柵線中至少一條位于第一組相鄰的格柵線之間；和其中第二組內的格柵線的寬度(W2)小于第一組內的格柵線的寬度(W1)。
2.權利要求1的窗戶組件，其中第二組內的格柵線的寬度(W2)與第一組內的格柵線的寬度(W1)之比小于或等于約0.5。
3.權利要求1的窗戶組件，其中第二組內的格柵線的寬度(W2)與第一組內的格柵線的寬度(W1)之比小于或等于約0.2。
4.權利要求1的窗戶組件，其中第二組內的格柵線的寬度(W2)小于或等于約300微米。
5.權利要求1的窗戶組件，其中第一組內的格柵線的寬度(W1)小于約2.0mm。
6.權利要求1的窗戶組件，其中第二組中相鄰格柵線的距離(D2)小于約20mm。
7.權利要求1的窗戶組件，其中第一組中相鄰格柵線的距離(D1)大于約25mm。
8.權利要求7的窗戶組件，其中第一組內的格柵線之間的距離(D1)與第二組內的相鄰格柵線之間的距離(D2)之比大于或等于2。
9.權利要求1的窗戶組件，其中第二組內格柵線之間的透明區域(A2)與第一組內格柵線之間的透明區域(A1)之比大于或等于0.7。
10.權利要求9的窗戶組件，其中第二組內格柵線之間的透明區域(A2)與第一組內格柵線之間的透明區域(A1)之比大于或等于0.8。
11.權利要求10的窗戶組件，其中第二組內格柵線之間的透明區域(A2)與第一組內格柵線之間的透明區域(A1)之比大于或等于0.9。
12.權利要求1的窗戶組件，其中加熱器格柵的總阻值(R總)范圍為約0.2歐姆到約2.0歐姆。
13.權利要求1的窗戶組件，其中加熱器格柵的功率輸出值范圍為約20-約1000W/m2。
14.權利要求13的窗戶組件，其中功率輸出值范圍為約300-約800W/m2。
15.權利要求1的窗戶組件，其中第一組內的格柵線的電阻率(Q1)與第二組內的格柵線的電阻率(Q2)，以表面電阻率表示，小于或等于0.1Ω/sq，和以體積電阻率表示小于或等于0.0001Ω-cm。
16.權利要求15的窗戶組件，其中電阻率(Q1)大于電阻率(Q2)。
17.權利要求16的窗戶組件，其中第二組內的格柵線的阻值(R2)與第一組內的格柵線的阻值(R1)之比小于約1。
18.權利要求15的窗戶組件，其中電阻率(Q1)約等于電阻率(Q2)。
19.權利要求18的窗戶組件，其中第二組內的格柵線的阻值(R2)與第一組內的格柵線的阻值(R1)之比小于約15。
20.權利要求1的窗戶組件，其中第一組和第二組內的格柵線包括以傳導糊劑、油墨、油漆、薄膜、線材或長絲形式施加的材料。
21.權利要求20的窗戶組件，其中該材料包括分散在有機樹脂和溶劑內的至少一種金屬顆粒、薄片或粉末。
22.權利要求21的窗戶組件，其中金屬顆粒、薄片或粉末是含銀、銅、鋅、鋁、鎂、錫、金屬二硫屬化物的組中的一種，或者類似物的混合物與合金。
23.權利要求21的窗戶組件，其中有機樹脂是含環氧樹脂、聚酯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂，或者類似物的混合物與共聚物的組中的一種。
24.權利要求20的窗戶組件，其中傳導線材或者長絲由含鉬-鎢、銅、不銹鋼、銀、鎳、鎂、鋁中的組中的一種，及其混合物與合金制成。
25.權利要求15的窗戶組件，其中傳導膜包括選自銦、錫和鋅中的無機元素。
26.權利要求25的窗戶組件，其中傳導膜包括與氧、碳混合的無機元素，或其結合。
27.權利要求1的窗戶組件，其中透明面板是塑料面板。
28.權利要求27的窗戶組件，其中塑料面板由選自聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚酯樹脂或聚砜樹脂，其共聚物與混合物中的材料形成。
29.權利要求1的窗戶組件，其中透明面板是玻璃面板。
30.權利要求29的窗戶組件，其中玻璃面板由選自SiO2、鈉鈣玻璃、硅鋁酸鹽、B2O3-P2O5、FE1-xBx、Na2O-SiO2、PbO3-SiO2、SiO2-B2O3或SiO2-P2O5及其混合物中的一種形成。
31.權利要求1的窗戶組件，其中第一組的格柵線和第二組的格柵線具有曲線、直線、之字形、正弦曲線、逐漸變細或者彎曲的幾何形狀。
32.權利要求1的窗戶組件，其中第一組的格柵線和第二組的格柵線與窗戶組件的寬度相對平行。
33.權利要求1的窗戶組件，其中第一組的格柵線和第二組的格柵線與窗戶組件的寬度垂直。
34.權利要求1的窗戶組件，進一步包括施加到透明面板上的至少一層保護涂層，以提高耐候性和耐磨性。
35.權利要求34的窗戶組件，其中保護涂層包括多層保護層。
36.權利要求35的窗戶組件，其中保護層選自用“玻璃狀”面漆末道涂布的丙烯酸底漆、聚硅氧烷夾層和聚氨酯夾層。
37.權利要求35的窗戶組件，其中加熱器格柵位于保護涂層的各層之間。
38.權利要求37的窗戶組件，其中使用選自火焰離子化、電暈放電或等離子體氧化中的一種，處理保護涂層的表面，以便提高與加熱器格柵的粘合。
39.權利要求34的窗戶組件，其中加熱器格柵在保護涂層之上。
40.權利要求39的窗戶組件，其中加熱器格柵位于與第一透明面板成一體的塑料膜之下。
41.權要求40的窗戶組件，其中塑料薄膜是聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚砜樹脂、聚乙烯基縮丁醛樹脂(PVB)，和它們的共聚物與混合物中的至少一種。
42.權利要求40的窗戶組件，其中加熱器格柵位于與第一透明面板一體化的第二透明面板之下。
43.權利要求42的窗戶組件，其中第二透明面板是聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚砜樹脂、聚乙烯基縮丁醛樹脂(PVB)，和它們的共聚物與混合物中的至少一種。
44.權利要求1的窗戶組件，其中加熱器格柵在透明面板的表面上。
45.權利要求1的窗戶組件，其中加熱器格柵在透明面板內部。
全文摘要
本發明提供一種窗戶組件，其具有透明面板和與該透明面板一體形成的傳導性加熱器格柵。該傳導性加熱器格柵具有第一組格柵線和第二組格柵線，其中每一組的相對端與第一和第二母線相連。第二組的格柵線位于第一組的相鄰格柵線之間，且第二組內的格柵線本身的寬度小于第一組內的格柵線的寬度。
文檔編號H05B3/84GK1998267SQ200580015966
公開日2007年7月11日 申請日期2005年5月17日 優先權日2004年5月17日
發明者K·D·韋斯 申請人:埃克阿泰克有限責任公司